传感器的设计四点注意事项
电应普超声波传感器 规格书
电应普超声波传感器规格书全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电应普超声波传感器规格书一、产品概述电应普超声波传感器是一种先进的传感器,通过发射和接收超声波来测量物体与传感器之间的距离。
它具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点,广泛应用于工业自动化、智能家居、智能车载等领域。
二、技术参数1. 工作频率:40kHz2. 测量范围:0.2m-5m3. 分辨率:1mm4. 工作温度:-20℃~70℃5. 输出方式:模拟电压信号/数字信号6. 工作电压:5V7. 防护等级:IP678. 重复性误差:±1mm9. 防干扰能力:工业级10. 尺寸:Φ16mm*75mm三、产品特点1. 高精度:采用先进的超声波技术,测量精度高达1mm,满足各种精密测量需求。
2. 高稳定性:具有优异的稳定性,工作过程中不受外界干扰影响,保证测量结果准确可靠。
3. 高可靠性:采用优质材料和先进工艺制造,具有长期稳定的性能和使用寿命。
4. 多种输出方式:可选模拟电压信号输出或数字信号输出,适用于不同的应用场景。
5. 强大的防干扰能力:具有工业级防干扰能力,可在复杂的电磁环境下稳定工作。
6. 小巧的尺寸:体积小巧,安装方便,适用于各种空间有限的场合。
四、应用领域电应普超声波传感器广泛应用于以下领域:1. 工业自动化:用于机器人、流水线等设备的距离测量和障碍检测。
2. 智能家居:用于智能门锁、智能照明等设备的距离控制和智能化操作。
3. 智能车载:用于车载倒车雷达、车位检测等系统的距离测量和安全预警。
4. 仓储物流:用于货架高度检测、自动导航车的导航等应用。
第二篇示例:电应普超声波传感器规格书一、产品概述电应普超声波传感器是一种广泛应用于测距、检测和定位的传感器,它利用声音的反射原理来实现测距和探测物体的目的。
本传感器具有高精度、快速响应、稳定性好等特点,能够适用于各种工业自动化领域。
二、产品特点1. 采用电应普最新一代超声波传感技术,性能稳定可靠。
传感器第四章思考题与习题
第四章 思考题与习题1、如何改善单组式变极距型电容传感器的非线性答:对于变极距单组式电容器由于存在着原理上的非线性,所以在实际应用中必须要改善其非线性。
改善其非线性可以采用两种方法。
(1)使变极距电容传感器工作在一个较小的范围内(μm 至零点几毫米),而且最大△δ应小于极板间距δ的1/5—1/10。
(2)采用差动式,理论分析表明,差动式电容传感器的非线性得到很大改善,灵敏度也提高一倍。
2、单组式变面积型平板形线位移电容传感器,两极板相对覆盖部分的宽度为4mm ,两极板的间隙为,极板间介质为空气,试求其静态灵敏度若两极板相对移动2mm ,求其电容变化量。
(答案为mm,) 已知:b =4mm ,δ=,ε0=×10-12F/m 求:(1)k=;(2)若△a=2mm 时 △C=。
解:如图所示∵ δεδεab S C ==; a Ck ∆∆=;pF mm mmmm mm pF a b b a a ab C 142.05.024/1085.8)(3000=⨯⨯⨯=∆=∆--=∆-δεδεδε mm pF mmpFa C k /07.02142.0=∆∆=3、画出并说明电容传感器的等效电路及其高频和低频时的等效电路。
答:电容传感器的等效电路为:其中:r :串联电阻(引线、焊接点、板极等的等效电阻); L :分布电感(引线、焊接点、板极结构产生的);CP :引线电容(引线、焊接点、测量电路等形成的总寄生电容) C0:传感器本身电容;Rg :漏电阻(极板间介质漏电损耗极板与外界的漏电损耗电阻) 低频时等效电路和高频时等效电路分别为图(a )和图(b):4、设计电容传感器时主要应考虑哪几方面因素答:电容传感器时主要应考虑四个几方面因素:(1)减小环境温度湿度等变化所产生的影响,保证绝缘材料的绝缘性能;(2)消除和减小边缘效应;(3)减小和消除寄生电容的影响;(4)防止和减小外界干扰。
5、何谓“电缆驱动技术”采用它的目的是什么答:电缆驱动技术,即:传感器与测量电路前置级间的引线为双屏蔽层电缆,其内屏蔽层与信号传输线(即电缆芯线)通过1 :1放大器而为等电位,从而消除了芯线与内屏蔽层之间的电容。
光电传感器实验报告(文档4篇)
光电传感器实验报告(文档4篇)以下是网友分享的关于光电传感器实验报告的资料4篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
光电传感器实验报告第一篇实验报告2――光电传感器测距功能测试1.实验目的:了解光电传感器测距的特性曲线;掌握LEGO基本模型的搭建;熟练掌握ROBOLAB软件;2.实验要求:能够用LEGO积木搭建小车模式,并在车头安置光电传感器。
能在光电传感器紧贴红板,以垂直红板的方向作匀速直线倒车运动过程中进行光强值采集,绘制出时间-光强曲线,然后推导出位移-光强曲线及方程。
3.程序设计:编写程序流程图并写出程序,如下所示:ROBOLAB程序设计:4.实验步骤:1) 搭建小车模型,参考附录步骤或自行设计(创新可加分)。
2) 用ROBOLAB编写上述程序。
3) 将小车与电脑用USB数据线连接,并打开NXT的电源。
点击ROBOLAB 的RUN按钮,传送程序。
4) 取一红颜色的纸板(或其他红板)竖直摆放,并在桌面平面与纸板垂直方向放置直尺,用于记录小车行走的位移。
5) 将小车的光电传感器紧贴红板放置,用电脑或NXT的红色按钮启动小车,进行光强信号的采样。
从直尺上读取小车的位移。
6) 待小车发出音乐后,点击ROBOLAB的数据采集按钮,进行数据采集,将数据放入红色容器。
共进行四次数据采集。
7) 点击ROBOLAB的计算按钮,分别对四次采集的数据进行同时显示、平均线及拟和线处理。
8) 利用数据处理结果及图表,得出时间同光强的对应关系。
再利用小车位移同时间的关系(近似为匀速直线运动),推导出小车位移同光强的关系表达式。
5.调试与分析a) 采样次数设为24,采样间隔为0.05s,共运行1.2s。
采得数据如下所示。
b) 在ROBOLAB的数据计算工具中得到平均后的光电传感器特性曲线,如图所示:c) 对上述平均值曲线进行线性拟合,得到的光强与时间的线性拟合函数:d) 取四次实验小车位移的平均值,根据时间与光强的拟合函数求取距离与光强的拟合函数:由上图可得光强与时间的关系为:y=-25.261858×t+56.524457 ; 量取位移为4.5cm,用时1.2s,得:x=3.75×t ;光强与位移的关系为:y= -6.73649547×x+56.524457 ;e) 通过观测上图及导出的光强位移函数可知,光电传感器在短距离里内对位移信号有着良好的线性关系,可以利用光强值进行位移控制。
【2024版】新教材-人教版高中物理选择性必修第二册-第五章-传感器-精品教学课件(非图片版可编辑)
【典例示范】
(多选)在温控电路中,通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理
量的控制。如图所示电路,R1为定值电阻,R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越
小),C为电容器,当环境温度降低时
()
A.电容器C的带电荷量增加
B.电压表的读数增大
C.电容器C两板间的电场强度减小
D.R1消耗的功率增大
【思维建模】
六、电阻应变片 1.电阻应变效应: 金属导体在外力作用下发生_机__械__形__变__(伸长或缩短)时,其 _电__阻__随着它所受机械形变的变化而发生变化的现象。电阻应变片是一种 _力__敏__元件。 2.电阻应变片的原理:当金属丝受到拉力时,长度变_长__、横截面积变_小__,导致 电阻变_大__;当金属丝受到压力时,长度变_短__、横截面积变_大__,导致电阻 变_小__。 3.电阻应变片能够把_物__体__形__变__这个力学量转换为电阻这个电学量。应用有 _电__子__秤__。
一 对传感器的认识 1.传感器的组成和工作流程: (1)传感器的组成。 ①敏感元件:相当于人的感觉器官,是传感器的核心部分,是利用材料的某种敏 感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的。 ②转换元件:将敏感元件输出的与被测物理量成一定关系的非电信号转换成电 信号的电子元件。 ③转换电路:将转换元件输出的不易测量的电学量转换成易于测量的电学量,如 电压、电流、电阻等电学量或电路的通断等。
1.传感器:能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等_被__测__量__,并能把它们 按照一定的规律转换为便于传送和处理的_可__用__信__号__输出的一类器件或装置。 2.非电学量转换为电学量的意义: 把_非__电__学__量__转换成电压、电流等电学量,或转换为电路的_通__断__,可以很方便 地进行测量、传输、处理和_控__制__。
汽轮机热工保护基础知识简介
(四)汽机主保护设置要求
1.手动停机保护 硬操盘双按钮同时按下才有效。硬操盘送ETS逻辑三路信号,进行三取
二处理。另外必须有送至独立于DCS 的硬接线跳闸回路,通过硬接线跳闸 回路直接动作。
2.TSI超速 以下方式二选一: (1)采用三路全程独立的转速信号在TSI机柜进行越限判断后送出三路硬 接线信号至ETS三选二逻辑判断; (2)采用三路全程独立的转速信号在TSI机柜进行越限判断并作三取二判 断后,硬接线送出至ETS。
5.汽轮机振动保护 以下方式二选一: (1)本轴承X(Y)向报警值和本轴承Y(X)向保护动作值在TSI 进行“与”逻辑判断,硬接线送出至ETS。 (2)本轴承X(Y)向报警值和本轴承Y(X)向保护动作值均由 TSI机柜限值判断后,输出开关量信号硬接线至ETS做“与”逻辑 判断。
6.润滑油压低、EH油压低、凝汽器真空低、安全油压低: 以下方式二选一 (1)独立取样的三路(或四路)开关量信号,硬接线至ETS按三取二(或 并串联)构成保护逻辑。 (2)独立取样的三路(或四路)模拟量信号,在DCS进行越限判断后送出 三路硬接线信号至ETS三选二(或并串联)逻辑判断,构成保护逻辑。
3.各种超速保护均应正常投入。超速保护不能可靠动作时,禁止机组运行 (超速试验所必要的启动、并网运行除外)。 4.机组重要运行监视表计,尤其是转速表,显示不正确或失效,严禁机组 启动。运行中的机组,在无任何有效监视手段的情况下,必须停止运行。
(二)防止汽轮机轴系断裂及损坏事故 机组主、辅设备的保护装置必须正常投入,已有振动监测
二、防止汽轮机事故的重点要求(二十 五项目反措)
(一)防止汽轮机超速事故 1.数字式电液控制系统(DEH)应设有完善的机组启动与保护逻 辑和严格的限制启动条件;对机械液压调节系统的机组,也应有 明确的限制启动条件。 2.汽轮发电机组轴系应至少安装两套转速监测装置在不同的转 子上。两套装置转速值相差超过30r/min后分散控制系统(DCS )应发报警。技术人员应分析原因,确认转速测量系统故障时, 应立即处理。
工业相机传感器尺寸含义
工业相机传感器尺寸含义摘要:一、工业相机传感器概述二、传感器尺寸的含义1.传感器尺寸与成像质量的关系2.传感器尺寸与相机性能的关系3.传感器尺寸与适用场景的关系三、常见工业相机传感器尺寸对比四、选择合适传感器尺寸的注意事项正文:工业相机是现代工业生产中不可或缺的设备,其性能和成像质量直接影响到生产过程的监测与控制。
传感器作为相机的核心部件,其尺寸对相机整体性能起着至关重要的作用。
本文将详细解析工业相机传感器尺寸的含义,帮助大家更好地了解和选择合适的工业相机。
一、工业相机传感器概述工业相机传感器是指用于捕捉光线信号并将其转换为数字信号的器件。
传感器的性能直接影响到相机的成像质量和整体性能。
目前市场上常见的工业相机传感器主要有CMOS和CCD两种类型。
相较于CCD,CMOS传感器具有低功耗、高灵敏度、低成本等优点,逐渐成为主流选择。
二、传感器尺寸的含义1.传感器尺寸与成像质量的关系传感器尺寸是指传感器的实际感光面积。
感光面积越大,相机捕捉到的光线越多,成像质量越高。
因此,在相同像素数量的情况下,传感器尺寸越大,成像质量越好。
2.传感器尺寸与相机性能的关系传感器尺寸与相机性能密切相关。
较大的传感器尺寸可以提供更高的动态范围、更低的光噪声,从而使相机具备更好的成像性能。
此外,大尺寸传感器还能实现更高的帧率,满足高速运动的场景需求。
3.传感器尺寸与适用场景的关系根据实际应用需求,选择合适尺寸的传感器至关重要。
例如,在需要高分辨率的场景中,选择大尺寸传感器能获得更好的成像效果;而在对成本和功耗有要求的场景中,小尺寸传感器则是更合适的选择。
三、常见工业相机传感器尺寸对比目前市场上常见的工业相机传感器尺寸有:1/3英寸、1/2英寸、2/3英寸、全画幅等。
以下为各尺寸传感器的性能对比:1.1/3英寸传感器:尺寸较小,适用于对成本和功耗有要求的场景。
像素密度较高,适合中低分辨率需求。
2.1/2英寸传感器:尺寸适中,性价比较高。
传感器的课程设计
传感与检测系统作业实验报告一、课题以提高家居生活的安全性、舒适度、人性化为目的,设计智能家居监控系统。
利用所学的传感器与检测技术知识,实现家居温度、煤气泄漏、外人闯入、火灾(烟雾)的检测(检测系统主要由传感器、放大器、采样/保持、采样/保持控制电路、A/D转换电路、数码显示、数字锁存控制电路组成)。
各检测节点可通过无线方式连接到主机,检测到危险信号后,主机可采用声光报警或远程报警。
二、设计目的1、掌握温度、气敏、光电开关等传感器检测系统的原理;2、掌握智能家居检测系统的设计方法;3、掌握智能家居检测系统的性能指标和调试方法。
三、设计任务及要求1、任务:设计一个温度检测系统,一个烟雾检测系统,一个红外检测系统;2、要求:(1)温度传感器输出温度由7SEG-MPX4-CA显示,当检测温度值大于设定值时系统自动报警;(2)气敏传感器检测到煤气浓度大于设定值时系统自动报警;(3)光电开关利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的,即检测外人闯入。
四、设计原理1、设计总体方案据分析,可确定需设计系统的电路原理框图如图所示:智能家居系统原理框图2、各部分功能Ⅰ. 家居温度检测(1)DS 18B20简介(2)利用DS-18B20数字温度传感器,对室内温度进行检测。
该传感器独特的一线接口,只需要一条口线通信多点能力,简化了分布式温度传感应用无需外部元件可用数据总线供电,电压范围为3.0 V 至 5.5V无需备用电源测量温度范围为-55℃至+125℃ 。
华氏相当于是-67℉到257℉-10℃至+85℃范围内精度为±0.5℃。
(3)测量原理:DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同,只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同,且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。
DS18B20测温原理如图所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
传感器实验指导书(天煌)
THSRZ-2型传感器系统综合实验装置简介一、概述“THSRZ-2 型传感器系统综合实验装置”是将传感器、检测技术及计算机控制技术有机的结合,开发成功的新一代传感器系统实验设备。
适用于各大、中专院校开设“传感器原理”、“非电量检测技术”、“工业自动化仪表与控制”等课程的实验教学。
二、装置特点1.实验台桌面采用高绝缘度、高强度、耐高温的高密度板,具有接地、漏电保护、采用高绝缘的安全型插座,安全性符合相关国家标准;2.完全采用模块化设计,将被测源、传感器、检测技术有机的结合,使学生能够更全面的学习和掌握信号传感、信号处理、信号转换、信号采集和传输的整个过程;3.紧密联系传感器与检测技术的最新进展,全面展示传感器相关的技术。
三、设备构成实验装置由主控台、检测源模块、传感器及调理(模块)、数据采集卡组成。
1.主控台(1)信号发生器:1k~10kHz 音频信号,Vp-p=0~17V连续可调;(2)1~30Hz低频信号,Vp-p=0~17V连续可调,有短路保护功能;(3)四组直流稳压电源:+24V,±15V、+5V、±2~±10V分五档输出、0~5V可调,有短路保护功能;(4)恒流源:0~20mA连续可调,最大输出电压12V;(5)数字式电压表:量程0~20V,分为200mV、2V、20V三档、精度0.5级;(6)数字式毫安表:量程0~20mA,三位半数字显示、精度0.5级,有内侧外测功能;(7)频率/转速表:频率测量范围1~9999Hz,转速测量范围1~9999rpm;(8)计时器:0~9999s,精确到0.1s;(9)高精度温度调节仪:多种输入输出规格,人工智能调节以及参数自整定功能,先进控制算法,温度控制精度±0.50C。
2.检测源加热源:0~220V交流电源加热,温度可控制在室温~1200C;转动源:0~24V直流电源驱动,转速可调在0~3000rpm;振动源:振动频率1Hz~30Hz(可调),共振频率12Hz左右。
微型柱式传感器安全操作及保养规程
微型柱式传感器安全操作及保养规程微型柱式传感器是一种用于测量物理量的装置,常用于工业自动化、医疗设备、智能家居等领域。
本文将介绍微型柱式传感器的安全操作及保养规程,以确保传感器的正常运作和延长使用寿命。
安全操作规程1. 了解传感器技术参数在操作传感器前,需要确保全面了解传感器的技术参数,包括测量范围、精度、工作电压和工作温度等。
同时,需要确认传感器是否为自主研发并合法生产的产品,并保证产品质量过关。
2. 确保传感器正确连接在安装传感器时,需要按照说明书中的操作要求进行接线,确认传感器与其他设备连接正确。
如果传感器设计为带电面向外,需要确认连接件牢固可靠。
3. 执行正确的测量过程传感器在测量时,应按照技术参数的要求进行,避免超出范围进行不合理测量。
同时,需要保证传感器处于稳定状态,避免传感器的固定处于摇晃、磨损和影响测量精度的状态。
4. 正确存储和维护传感器在不使用或运输时,需要进行正确的存储以避免受潮、受热、进入水体和其他破坏的情况。
同时,传感器在每次使用前应进行检查并及时发现问题修理;无需使用时应及时拆卸,维护并保存好传感器的相关文件和资料。
5. 避免过载传感器在使用的过程中,应避免过载。
如果临时需要进行过载操作,需要使用专门的保护措施并进行详细的记录。
保养规程1. 定期检查传感器的状态传感器在使用中需要定期检查,记录发现的问题,并及时处理。
定期清洁传感器表面和内部组件,避免灰尘和杂质等污染传感器,影响其测量精度。
2. 避免遇到液体和异物传感器在使用时需要避免接触任何类型的刺激物质,尤其是液体和异物。
定期检查传感器的外壳、接口和内部元件,防止液体的腐蚀和内部物质的摩擦。
3. 长时间不用时进行储存如果传感器长时间不用,应进行适当的存储。
存储的环境应干燥、阴凉,避免日晒和高温,存储温度应低于45℃。
4. 维持合适的工作电压传感器在使用过程中应保持稳定的工作电压,避免电压不足或过压引起的损坏。
如果遇到长时间停电等情况,需要及时关机、断电,并避免电压反转。
4线制接近开关传感器说明书
4线制接近开关传感器说明书一、产品概述4线制接近开关传感器是一种常用的工业自动化控制设备,它能够通过检测物体与传感器之间的距离来实现开关的控制。
本文将对4线制接近开关传感器的原理、特点、安装、使用和维护进行详细说明。
二、原理和工作方式4线制接近开关传感器是通过红外线或超声波等技术来实现物体距离测量的。
它利用传感器发射出的红外线或超声波信号,当物体靠近传感器时,信号被物体反射回传感器,传感器通过测量信号的反射时间来计算物体与传感器之间的距离。
当距离达到设定值时,传感器会输出信号,实现开关的控制。
三、特点和优势1. 高精度:4线制接近开关传感器具有高精度的测量能力,能够精确地检测物体与传感器之间的距离。
2. 高灵敏度:传感器对物体的距离变化非常敏感,能够实时地检测物体的接近和离开。
3. 反应速度快:传感器的响应速度非常快,能够在很短的时间内完成测量和控制。
4. 可靠性高:传感器采用优质材料和先进技术制造而成,具有良好的稳定性和可靠性。
5. 适用范围广:4线制接近开关传感器适用于各种工业场景,能够满足不同需求的测量和控制。
四、安装注意事项1. 安装位置:传感器应安装在离待测物体最近的位置,确保能够准确地检测物体的距离。
2. 安装角度:传感器的安装角度应使其与待测物体成一定角度,以便获得更好的测量效果。
3. 避免遮挡:传感器周围应避免有其他物体的遮挡,以免影响信号的反射和测量。
4. 防护措施:传感器应采取防护措施,避免受到物体碰撞或外界环境的影响。
五、使用方法1. 参数设置:根据实际需求,设置传感器的测量范围、输出信号类型和灵敏度等参数。
2. 连接电源:将传感器连接到电源,并确保电源稳定。
3. 连接控制器:将传感器的输出信号连接到控制器,实现与其他设备的联动控制。
4. 测试和调试:在安装完成后,进行测试和调试,确保传感器的测量和控制功能正常。
六、维护与保养1. 定期检查:定期检查传感器的安装状态和连接线路是否正常,如有异常及时处理。
2024年高考物理一轮复习 第13章 第4讲 传感器 实验:利用传感器制作简单的自动控制装置
第4讲传感器实验:利用传感器制作简单的自动控制装置目标要求 1.掌握制作传感器常用元件:光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻、电阻应变片、霍尔元件的基本特性及工作原理.2.探究传感器的工作原理及传感器应用的一般模式.3.能利用传感器制作简单的自动控制装置.考点一常见的传感器一、传感器及其工作原理1.传感器的工作原理:能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量,并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出.通常转换成的可用信号是电压、电流等电学量,或转换为电路的通断.把非电学量转换为电学量,可以很方便地进行测量、传输、处理和控制.传感器应用的一般模式如图所示:2.传感器的核心元件(1)敏感元件:能直接感受或响应外界被测非电学量的部分.(2)转换元件:能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分.(3)信号调整与转换电路:能把输出的微弱的电信号放大的部分.3.传感器的分类工作原理举例物理传感器利用物质的物理特性或物理效应感知并检测出待测对象信息力传感器、磁传感器、声传感器等化学传感器利用电化学反应原理,把无机或有机化学物质的成分、浓度转换为电信号离子传感器、气体传感器等生物传感器利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等二、常见敏感元件1.光敏电阻(1)特点:光照越强,电阻越小.(2)原因:光敏电阻的构成物质为半导体材料,无光照时,载流子极少,导电性能差;随着光照的增强,载流子增多,导电性变好.(3)作用:把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.2.热敏电阻和金属热电阻(1)热敏电阻热敏电阻一般由半导体材料制成,其电阻随温度的变化明显,温度升高电阻减小,如图甲所示为某一热敏电阻的阻值随温度变化的特性曲线.(2)金属热电阻有些金属的电阻率随温度的升高而增大,这样的电阻也可以制作温度传感器,称为热电阻,如图乙所示为某金属导线电阻的温度特性曲线.(3)作用:热敏电阻和金属热电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量.注意:在工作温度范围内,电阻值随温度上升而增加的是正温度系数(PTC)热敏电阻器;电阻值随温度上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻器.3.电阻应变片(1)电阻应变片的作用:电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量.(2)电子秤的组成及敏感元件:由金属梁和电阻应变片组成,敏感元件是应变片.(3)电子秤的工作原理金属梁自由端受力F⇒金属梁发生弯曲⇒应变片的电阻变化⇒两应变片上电压的差值变化1.传感器是把非电学量转换为电学量的元件.(√)2.传感器只能感受温度和光两个物理量.(×)3.随着光照的增强,光敏电阻的电阻值逐渐增大.(×)4.电子秤所使用的测力装置是力传感器,它是把力信号转换为电压信号.(√)霍尔元件的应用霍尔元件是根据霍尔效应原理制成的一种磁敏元件.一般用于电机中测定转子的转速,如录像机的磁鼓、电脑中的散热风扇等.(1)霍尔元件的工作原理:E、F间通入恒定的电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B时,薄片中的载流子就在洛伦兹力作用下,向着与电流和磁场都垂直的方向漂移,使M、N间出现电压(如图所示).(2)霍尔元件在电流、电压稳定时,载流子所受静电力和洛伦兹力二力平衡.(d为薄片的厚度,k为霍尔系数).其中U H与B成正比,所以霍尔元(3)霍尔电压:U H=k IBd件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量.例1(2022·重庆卷·11)某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时,其阻值随温度的变化关系.实验电路如图所示,实验设定恒定电流为50.0μA,主要实验器材有:恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻R T、可变电阻R1、电流表A、电压表V.(1)用加热器调节R T的温度后,为使电流表的示数仍为50.0μA,须调节________________(选填一种给定的实验器材).当R T两端未连接电压表时,电流表示数为50.0μA;连接电压表后,电流表示数显著增大,须将原电压表更换为内阻____________(选填“远大于”“接近”或“远小于”)R T阻值的电压表.(2)测得R T两端的电压随温度的变化如图所示,由图可得温度从35.0℃变化到40.0℃的过程中,R T的阻值随温度的平均变化率是____________kΩ·℃-1(保留2位有效数字).答案(1)可变电阻R 1远大于(2)-1.2解析(1)由题知恒压直流电源E 的电动势不变,而用加热器调节R T 的温度后,导致整个回路的总电阻改变.而要确保电流表的示数仍为50.0μA ,则需控制整个回路的总电阻不变,故须调节可变电阻R 1.连接电压表后,电流表示数显著增大,则说明电压表与R T 并联后R 总减小,则根据并联电阻的关系有R 总=R T R V R T +R V =R T R T R V+1,则要保证R 总不变,须将原电压表更换为内阻远大于R T 阻值的电压表.(2)实验设定恒定电流为50.0μA ,由题图可得温度为35.0℃时电压表的电压为1.6V ,则根据欧姆定律可知此时热敏电阻R T1=32kΩ;温度为40.0℃时电压表的电压为1.3V ,则根据欧姆定律可知此时热敏电阻R T2=26kΩ,则温度从35.0℃变化到40.0℃的过程中,R T 的阻值随温度的平均变化率是k =ΔR T Δt=-1.2kΩ·℃-1,负号表示随着温度升高R T 的阻值减小.例2为了节能和环保,一些公共场所用光控开关控制照明系统,光控开关可用光敏电阻控制,如图甲所示是某光敏电阻阻值随光的照度变化曲线,照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为:勒克斯(lx).(1)如图乙所示,电源电动势为3V ,内阻不计,当控制开关两端电压上升至2V 时,控制开关自动启动照明系统.要求当天色渐暗照度降至1.0lx 时控制开关接通照明系统,则R 1=________kΩ.(2)某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值,设计了如图丙所示的电路进行测量,电源(E =3V ,内阻未知),电阻箱(0~99999Ω).实验时将电阻箱阻值置于最大,闭合S 1,将S 2与1相连,减小电阻箱阻值,使灵敏电流计的示数为I ,图丁为实验时电阻箱的阻值,其读数为________kΩ;然后将S 2与2相连,调节电阻箱的阻值如图戊所示,此时电流表的示数恰好为I ,则光敏电阻的阻值为________kΩ(结果均保留3位有效数字).答案(1)10(2)62.540.0解析(1)电阻R1和R0串联,有U1R1=U0R0,U0=2V,U1=3V-2V=1V,当照度为1.0lx时,电阻R0=20kΩ,则R1=10kΩ.(2)题图丁所示电阻箱读数为R2=62.5kΩ,题图戊所示电阻箱读数R2′=22.5kΩ,本题采用等效替代法测电阻,前后两次电路中的电流相等,则电路中的总电阻相等,则有R2=R0′+R2′,所以R0′=40.0kΩ.例3(多选)如图是霍尔元件的工作原理示意图,如果用d表示薄片的厚度,k为霍尔系数,对于一个霍尔元件d、k为定值,如果保持I恒定,则可以验证U H随B的变化情况.以下说法正确的是(工作面是指较大的平面)()A.将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面,U H将变大B.在测定地球两极的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平C.在测定地球赤道上的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平D.改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,U H将发生变化答案ABD解析将永磁体的磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时,B增大,I恒定,由公式U H=kIB d知U H将变大,选项A正确;地球两极的磁场方向在竖直方向上,所以霍尔元件的工作面应保持水平,使B与工作面垂直,选项B正确;地球赤道上的磁场沿水平方向,只有霍尔元件的工作面在竖直方向且垂直于南北方向时,B才与工作面垂直,选项C错误;改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,B垂直工作面分量的大小发生变化,U H将发生变化,选项D正确.考点二实验:利用传感器制作简单的自动控制装置一、门窗防盗报警装置1.实验目的:了解门窗防盗报警装置,会组装门窗防盗报警装置.2.电路如图所示.3.工作原理:闭合电路开关S,系统处于防盗状态.当门窗紧闭时,磁体M靠近干簧管SA,干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K,使继电器工作.继电器的动触点c与常开触点a接通,发光二极管LED发光,显示电路处于正常工作状态.当门窗开启时,磁体离开干簧管,干簧管失磁断开,继电器被断电.继电器的动触点c与常闭触点b接通,蜂鸣器H 发声报警.干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用,继电器则相当于一个自动的双向开关.4.实验器材干簧管SA、继电器、发光二极管LED、蜂鸣器H、电源、导线若干、开关、电阻R、小磁体.5.实验步骤(1)连接电路前,要先判断一下干簧管是否可以正常工作.用磁体直接靠近干簧管,观察簧片能否正常工作.(2)确定各元件可以正常工作后,按照电路图连接电路.(3)接通电源后,将磁体靠近和离开干簧管,分别观察实验现象.二、光控开关1.实验目的:了解光控开关电路及控制原理,会组装光控开关.2.电路如图所示.3.工作原理:当环境光比较强时,光敏电阻R G的阻值很小,三极管不导通,发光二极管或继电器所在的回路相当于断路,即发光二极管不工作;继电器处于常开状态,小灯泡L不亮.当环境光比较弱时,光敏电阻R G的阻值变大,三极管导通,且获得足够的基极电流,产生较大的集电极电流,点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L.4.实验器材发光二极管LED、晶体三极管VT、可调电阻R1、限流电阻R2、光敏电阻R G、集成电路实验板、直流电源、导线若干、黑纸、小灯泡L.5.实验步骤(1)按照电路图连接电路,检查无误后,接通电源.(2)让光敏电阻R G受到白天较强的自然光照射,调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L 刚好不发光.(3)遮挡R G,当光照减弱到某种程度时,就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光.(4)让光照加强,当光照强到某种程度时,则发光二极管LED或小灯泡L熄灭.6.注意事项(1)安装前,对实验器材进行测试,确保各元件性能良好后,再进行安装.(2)光控开关实验中,二极管连入电路的极性不能反接.(3)如果实验现象不明显,可用手电筒加强光照,或遮盖光敏电阻,再进行观察.例4在实际应用中有多种自动控温装置,以下是其中两种控温装置:(1)图(a)为某自动恒温箱原理图,箱内的电阻R1=2kΩ,R2=1.5kΩ,R3=4kΩ,R t为热敏电阻,其电阻随温度变化的图像如图(b)所示.当a、b两点电势φa<φb时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度提高;当φa≥φb时,电压鉴别器会使S断开,停止加热,则恒温箱内的稳定温度为______℃,恒温箱内的电热丝加热时R t的取值范围为______.(2)有一种由PTC元件做成的加热器,它产生的焦耳热功率P R随温度t变化的图像如图(c)所示.该加热器向周围散热的功率为P Q=k(t-t0),其中t为加热器的温度,t0为室温(本题中取20℃),k=0.1W/℃.当P R=P Q时加热器的温度即可保持稳定,则该加热器工作的稳定温度为________℃;某次工作中,该加热器从室温升高至稳定温度的过程中,下列温度变化过程用时最短的是________(填选项前的字母序号).A.20~24℃B.32~36℃C.48~52℃D.60~64℃答案(1)25R t>3kΩ(2)70(68~72均可)B解析(1)由电路图可知,当满足R1R3=R2R t时,即R t=3kΩ时φa=φb,此时由题图(b)可知温度为25℃,即恒温箱内的稳定温度为25℃;恒温箱内的电热丝加热时,R t的取值范围为R t>3kΩ;(2)P Q=0.1(t-t0)(W),P Q与温度t之间关系的图像如图;由图可知,当温度为70℃左右时,发热功率和散热功率相等,即此时物体的温度不再变化;由图可知,四个选项中,32~36℃时P R-P Q最大,即该过程用时最短,故选B.例5为了建设安全校园,某校物理教师带领兴趣小组的学生,利用光敏电阻和电磁继电器,为学校教学楼内所有楼梯口的照明灯安装了亮度自动控制装置.如图甲所示为他们设计的原理图,R0为光敏电阻(阻值随亮度的增加而减小),R1为滑动变阻器,电磁继电器的衔铁由软铁(容易磁化和消磁)制成,R2为电磁铁的线圈电阻,K为单刀双掷开关.(1)为使楼内亮度降低到一定程度照明灯自动点亮,亮度升高到一定程度照明灯自动熄灭,单刀双掷开关应置于________(选填“a”或“b”).(2)为了提升校园安全系数,使照明灯在不太暗的时候就点亮,滑动变阻器接入电路的电阻应____________(选填“调大”或“调小”).(3)已知直流电路中的电流达到10mA时电磁继电器的衔铁正好会被吸下,R0从正午最亮到夜晚最暗的阻值变化范围为50~200Ω,R2约为5Ω,直流电源电动势E=3V,内阻r约为1Ω,现有三个最大电阻阻值分别为100Ω、300Ω、3000Ω的滑动变阻器,为实现调控目标R1最好应选择最大阻值为________Ω的滑动变阻器.(4)兴趣小组同学想要对原设计进行改进,使亮度降低到一定程度触发衔铁吸下,请你在图乙的虚线框中用笔画线代替导线重新连接直流电路中c、d、e、f、g、h各点,以实现这一改进目标.答案(1)b(2)调大(3)300(4)见解析图解析(1)亮度降低R0变大,电流减小,电磁继电器力减小,衔铁被放开,此时照明灯应被点亮,所以单刀双掷开关应接b.(2)电磁继电器的衔铁被吸下或放开有一个电流的临界值,对应一个总电阻的临界值,所以滑动变阻器调得越大,对应R0的触发值越小,能使照明灯在不太暗的时候就点亮.(3)电动势为3V,触发电流为10mA,可得对应总电阻为300Ω.滑动变阻器选100Ω,R0可触发的阻值范围约为194~200Ω,范围太小,对应亮度太低;300Ω的阻值足够调控,对应R0触发值范围足够大;3000Ω阻值太大,对于某一亮度对应阻值的调节不精准.(4)为了实现“亮度降低到一定程度触发衔铁吸下”可让R0与电磁继电器并联,这样亮度降低时R0增大,电磁继电器中的电流增大,可触发衔铁被吸下,电路图如图.课时精练1.(多选)在如图所示的电路中,当用半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时,电流表示数增大,则说明()A .在温度越高时,热敏电阻阻值越小B .在温度越高时,热敏电阻阻值越大C .半导体材料温度升高时,导电性能变差D .半导体材料温度升高时,导电性能变好答案AD 解析由电流表的变化判断半导体的电阻的变化,温度升高时,电路中总电流增大,由闭合电路欧姆定律可知,总电阻减小,则温度升高,热敏电阻阻值减小,半导体材料导电性能变好,故A 、D 正确.2.(多选)霍尔元件的示意图如图所示,一块通电的铜板放在磁场中,铜板的前、后板面垂直于磁场,板内通有如图方向的电流,a 、b 是铜板上、下边缘的两点,则()A .电势φa >φbB .电势φb >φaC .电流增大时,|φa -φb |增大D .其他条件不变,将铜板改为NaCl 溶液时,电势结果仍然一样答案AC 解析铜板中的自由电荷是电子,电子定向移动的方向与电流的方向相反,由左手定则可判断出电子因受洛伦兹力作用向b 侧偏转,所以φa >φb ,故A 正确,B 错误;设前后板面间距为d ,因|φa -φb |=U H =k IB d,所以电流增大时,|φa -φb |增大,故C 正确;若将铜板改为NaCl 溶液,溶液中的正、负离子均向b 侧偏转,|φa -φb |=0,即不产生霍尔效应,故D 错误.3.如图是利用太阳能给LED 路灯供电的自动控制电路的示意图.R 是光敏电阻,R 0是保护定值电阻,日光充足时,电磁继电器把衔铁吸下,GH 接入电路,太阳能电池板给蓄电池充电,光线不足时,衔铁被弹簧拉起,与EF 接入电路,蓄电池给LED 路灯供电,路灯亮起,下列关于该电路分析正确的是()A.该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大B.增加电源电动势可以增加路灯照明时间C.增大保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间D.并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间答案C解析日光充足时,电磁继电器把衔铁吸下,根据闭合电路欧姆定律,控制电路中电阻变小,电流变大,衔铁被吸下,则当日光充足时光敏电阻R阻值减小,故A错误;电动势增大,电阻不变情况下,电流增大,电磁继电器把衔铁吸下,减少了路灯照明时间,故B错误;增大保护电阻R0,减小了电流,延长了照明时间,故C正确;LED灯的盏数不影响控制电路,考虑蓄电池容量一定,可能减少照明时间,故D错误.4.(2022·河北卷·12)某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲,设计电路如图甲所示.选用的器材有:限温开关S1(手动将其按下,开始持续加热煮饭,当锅内温度高于103℃时自动断开,之后不能自动闭合);保温开关S2(当锅内温度高于80℃时自动断开,温度低于70℃时自动闭合);电饭煲的框架(结构如图乙所示).自备元件有:加热电阻丝R(阻值为60Ω,用于加热煮饭);限流电阻R1和R2(阻值均为1kΩ);指示灯L1和L2(2.5V,0.6W,当电流低于30mA时可视为熄灭);保险丝T.(1)按照兴趣小组设计的电路,下列说法正确的是________(多选).A.按下S1,L1和L2均发光B.当锅内温度高于103℃时,S1自动断开,L1和L2均发光C.保温过程中,S2自动在闭合、断开状态之间交替切换D.当锅内温度低于70℃时,S2自动闭合,L1发光,L2熄灭(2)简易电饭煲制作完成后,试用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常.在不增加元件的前提下,断开电源,使用多用电表判断发生故障的元件.下列操作步骤的正确顺序是__________(填写各步骤前的字母).A .将选择开关旋转到“×100”位置B .将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指针指向欧姆零点C .调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度D .测量指示灯L 1两端的阻值E .将选择开关置于OFF 位置或交流电压最高挡操作时,将多用电表两表笔与L 1两端接触,若指针如图丙所示,可判断是________断路损坏;若指针如图丁所示,可判断是________断路损坏.(用电路中的元件符号表示)答案(1)CD (2)CABDE L 1R 1解析(1)按下S 1后L 2支路被短路,则L 2不会发光,A 错误;当锅内温度高于103℃时,S 1断开,而要温度降到70℃以下时S 2才会闭合,则此时L 2可能发光,此时电路中R 与R 1和L 1的串联部分并联,并联的整体再和L 2、R 2串联,R L ≈10.42Ω,则回路中并联部分的电阻R 并≈56.64Ω则回路总电阻R 总=1067.06Ω则回路总电流I 总=220V R 总≈0.21A 则L 2一定发光,此时并联的整体的电压为U 并=I 总R 并≈11.89V则流过L 1的电流为I L1=U 并R L +R 1=11.891000+10.42A ≈0.012A 流过L 1的电流小于30mA ,则L 1熄灭,B 错误;由题知,S 2在锅内温度高于80℃时自动断开,锅内温度降到70℃以下时S 2自动闭合,C 正确;当锅内温度低于70℃时,S 2自动闭合,L 2支路被短路,则L 2不会发光,此时电路中R 与R 1和L 1的串联部分并联,则此时流过L 1的电流为I L1′=E R L1+R 1=2201000+10.42A ≈0.218A ,此时流过L 1的电流大于30mA ,则L 1发光,D 正确.(2)多用电表的操作步骤为:调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度——机械调零;将选择开关旋转到“×100”位置——选挡;将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指计指向欧姆零点——欧姆调零;测量指示灯L1两端的阻值——测量;将选择开关置于OFF 位置或交流电压最高挡——关闭多用电表.故正确顺序为CABDE.由于使用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常,则说明R、L2、R2、T均正常,若指针如题图丙所示,可看出L1两端有1100Ω左右的电阻,则说明L1始终不亮的原因是L1断路损坏;若指针如题图丁所示,可看出欧姆表的示数几乎为零,但由于R L=10.42Ω,此时选用的是“×100”挡,则说明灯泡L1正常,则说明L1始终不亮的原因是R1断路损坏.5.(2023·四川遂宁市模拟)高速路入口都安装有称量汽车重量的地磅.如图甲所示是某工厂生产的小型地磅结构图和电路图,其中R是压敏电阻,质量m0=500kg的秤台平放在压敏电阻上,被称汽车停放在秤台上.已知电路中电源电动势为26V、内电阻r=10Ω,电流表量程为0.3A、内阻R A=10Ω,滑动变阻器R′的最大阻值为500Ω.如图乙是压敏电阻的阻值R 随压力F变化曲线.某设计人员对电流表上刻度重新赋值,使之能够从表盘上直接读出秤台上汽车的质量,他先后进行了以下操作.重力加速度g=10m/s2.(1)断开开关S,撤去秤台上的汽车,把多用电表的旋钮旋到欧姆挡“×10挡”,通过正确调零后,用红、黑表笔接在压敏电阻两端,多用电表的表针指到如图丙所示位置,则压敏电阻R此时的电阻值为________Ω.(2)闭合开关S,设计人员通过调节滑动变阻器,使电流表读数为0.10A,并在此处标注为0kg,则此时滑动变阻器R′接入电路的电阻值为________Ω;2500kg处应标注在________A处.(3)设计人员按上述操作逐个刻度赋值后,经长时间使用,发现电池的电动势略有减小、内电阻有所增大.他重新调节滑动变阻器,使秤台空载时电流表读数仍为0.10A,然后再去测量汽车的重量.您认为现在的测量值相比汽车真实重量________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)答案(1)160(2)800.13(3)偏小解析(1)欧姆挡选择“×10挡”,则阻值为16.0×10Ω=160Ω.(2)当仅有秤台时,压敏电阻的阻值为160Ω,根据闭合电路欧姆定律得E =I (R +R ′+R A +r ),解得R ′=80Ω,2500kg 的物体在秤台上时,此时压力为(2500+500)×10N =3×104N ,压敏电阻的阻值约为100Ω,根据闭合电路欧姆定律得E =I 1(R 1+R ′+R A +r ),解得I 1=0.13A.(3)根据E =I (R +R ′+R A +r ),可得R =E I-R ′-R A -r ,电池的电动势偏小,则相同的电流下,R 的阻值偏小,结合题图乙可知汽车的质量的测量值偏小.6.(2023·上海市模拟)力传感器是高中物理实验中常见的一种传感器,它通过敏感元件把待测力这一物理量转化为相应的电信号来进行测量.(1)如图(a)所示,R 1、R 2、R 3、R 4为四个完全相同的应变片,弹性梁在外力的作用下产生形变时,应变片随之被拉伸或压缩,拉伸时电阻值变大,压缩时电阻值变小.现将R 2、R 3两个应变片粘贴在弹性梁的上表面,R 1、R 4两个应变片粘贴在弹性梁的下表面.当弹性梁右端受力向下弯曲时,R 2、R 3的电阻值________,R 1、R 4的电阻值________(均选填“变大”“变小”或“不变”).采用如图(b)所示的电路图测量电路,已知电源电动势为E ,内阻不计.每片应变片的初始电阻为R 0.当弹性梁右端受到外力作用,四个应变片电阻变化量的绝对值均为Δx ,则A 、B 两端的电压U AB =______.(2)如图(c)所示为半导体薄膜压力传感器的电阻值R 随压力F 变化的图线.读图可知,压力为1N 时该图像的斜率为__________kΩ/N ,压力为5N 时该图像的斜率为________kΩ/N.要使传感器对力的变化测量较为灵敏,应选择在区间__________(选填“1N ”或“5N ”)附近.答案(1)变大变小Δx R 0E (2)24 1.751N 解析(1)当弹性梁右端受力向下弯曲时,R 2、R 3拉伸,电阻变大,R 1、R 4压缩,电阻变小.R 1两端电压U 1=R 0-Δx 2R 0E ,R 3两端电压U 3=R 0+Δx 2R 0E ,所以U AB =|U 1-U 3|=Δx R 0E .(2)压力为1N 时该图像的斜率为k =58-102kΩ/N =24kΩ/N ,压力为5N 时该图像的斜率为kΩ/N=1.75kΩ/N,要使传感器对力的变化测量较为灵敏,则压力改变量相同的k′=26-128情况下,电阻变化大,即斜率大的更灵敏,故在1N附近.。
光敏电阻传感器实验报告
光敏传感器实验报告学院:专业:学号:姓名:时间:目录一、摘要 ........................................... 错误!未定义书签。
二、设计要求 (3)三、方案设计 (5)1、方案说明 (6)2、方案论证 (7)四、光敏电阻的结构和原理 (7)五、光敏传感器的工作原理 (8)六、电路的工作原理 (9)七、单元电路设计、参数计算和器件选择 (10)1、单元电路设计 (10)2、参数计算 (10)3、器件选择 (11)八.总结 (12)九.参考文献 (13)摘要光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器,它的敏感波长在可见光波长附近,包括红外线波长和紫外线波长。
光传感器不只局限于对光的探测,它还可以作为探测元件组成其他传感器,对许多非电量进行检测,只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。
光照强度自动检测显示系统,该系统可以自动检测光照强度的强弱并显示让人们知道此时光照强度的强弱。
人们可以设定光照强度的范围,一旦超出此范围该系统可以发出警报通知或直接采取措施使光照强度在此范围内。
人们可以通过看此装置的显示了解现在的光照状态,做合理的光照调节。
该设计可分为三部分:即光照检测部分、信号处理部分、光强显示部分。
还可加上报警部分。
对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件,它可以完成从光强到电阻值的信号转换,再把电阻值转换为电信号就可以作为系统的输入信号。
对输入信号处理后,就可以用来显示了。
对于显示部分可利用发光二极管来显示,不同的光强对应于不同的发光二极管点亮,就能简单的显示出不同的光强了。
关键词:光敏电阻;光电传感器;光照强度;发光二级管theThe light sensor is the use of photosensitive element will be optical signals are converted to electric signals of sensors, its sensitive wavelength in the visible light wavelength near, including infrared wavelength and ultraviolet wavelength. The light sensor is not limited to light detection, it also can be used as detection components other sensors, for many non-electricity testing, as long as thesenon-electricity conversion for light signal can be change.Light intensity automatic detection display system, this system can automatically detect the intensity of illumination intensity and display to let people know the strength of the light intensity at this time. People can be set illumination intensity range, once beyond this range the system can issue warning notice or directly to take measures to make the light intensity in this range. People can see through this device display learn now light condition, to do a reasonable light regulation. This design can be divided into three parts: namely light detection part, signal processing part, intensity of light display section. Still can add alarm part. For light detection part available photosensitive resistance sensor as the test components, it can complete from intensity to resistance signal conversion, again resistance are converted to electric signals can serve as the system input signal. For input signal processing, they can be used to display the. To display part available light emitting diode to display, different intensity of light corresponding to the different light emitting diode light, you can simply shows the different light intensity. Keywords: photosensitive resistance; Photoelectric sensor; Light intensity; leds二、设计要求设计一个光照强度自动检测、显示、(报警)系统,实现对外界三种不同条件下光强的分档指示和报警(弱、适宜、强)1、根据题目选定光照强度自动检测所用的光电传感器类型(1)自己设计至少三种以上不同光照条件,测定不同光照条件下光电传感器的输出;(2)传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成,完成至少三种以上不同光照条件下显示报警系统方案的论证和设计;(3)完成自然光光照强度自动检测显示报警系统电路方框图、电路原理图的设计;(4)完成自然光光照强度自动检测显示报警系统中核心芯片的选型、系统中各个参数的计算(备注:1. 含各种元件参数的计算过程或依据2. 选定最接近计算结果的元件规格);(5)设计结束后,进行仿真调试。
传感器与自动检测技术实验报告(打印4个)
自动检测技术及仪表实验报告电气与电子工程学院前言本实验适用于实验中心购置的“CSY-2000型传感器实验台”,是《传感器原理》课程的实验教学部分。
内容包括:电阻应变片式特性实验、差动变压器的性能试验以及转速测量实验等。
前两个实验共4学时,最后一个实验属于综合性实验。
传感器实验的基本要求实验前应复习教科书有关章节,认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤,明确实验过程中应注意的问题,并按照实验项目准备记录相关数据等。
实验前应写好预习报告,经指导教师检查认为确实做好了实验准备,方可开始做实验。
CSY-2000传感器实验台简介一、实验台的组成二、电路原理三、使用方法四、仪器维护及故障排除五、注意事项一、实验台的组成CSY-2000系列传感器与检测技术实验台由主机箱、温度源、转动源、振动源、传感器、相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌等组成。
1.主机箱提供高稳定的±15V、±5V、+5V、±2V一±l0V(步进可调)、+2V-+24V(连续可调)直流稳压电源;音频信号源(音频振荡器)1KHz~l0KHz(连续可调);低频信号源(低频振荡器)1Hz~30Hz (连续可调);气压源0-20KPa(可调);温度(转速)智能调节仪;计算机通信口;主机箱面板上装有电压、频率转速、气压、计时器数显表;漏电保护开关等。
其中,直流稳压电源、音频振荡器、低频振荡器都具有过载切断保护功能,在排除接线错误后重新开机恢复正常工作。
2.振动源振动台振动频率1Hz-30Hz可调(谐振频率9Hz左右)。
转动源:手动控制0-2400转/分;自动控制300-2400转/分。
温度源:常温-180℃。
3.传感器基本型有电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式位移传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流传感器、光纤传感器、光电转速传感器(光电断续器)、集成温度(AD590)传感器、K型热电偶、E 型热电偶、Pt100铂电阻、Cu50铜电阻、湿敏传感器、气敏传感器共十八个。
传感器实验报告
实验一 箔式应变片性能一、实验目地:1、观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。
2、测试应变梁变形的应变输出。
3、了解实际使用的应变电桥的性能和原理。
二、实验原理:本实验说明箔式应变片在单臂直流电桥、半桥、全桥里的性能和工作情况。
应变片是最常用的测力传感元件。
当用应变片测试时,应变片要牢固地粘贴在测试体表面,当被测件受力发生形变,应变片的敏感栅随同变形,其电阻值也随之发生相应的变化。
通过测量电路,转换成电信号输出显示。
电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种,当电桥平衡时,桥路对臂电阻乘积相等,电桥输出为零,在桥臂四个电阻R 1、R 2、R 3、R 4中,电阻的相对变化率分别为△R 1/R 1、△R 2/R 2、△R 3/R 3、△R 4/R 4,当使用一个应变片时,R ΔR R =∑;当二个应变片组成差动状态工作,则有RR R Δ2=∑;用四个应变片组成二个差动对工作,且R 1=R 2=R 3=R 4=R ,RR R Δ4=∑。
由此可知,单臂,半桥,全桥电路的灵敏度依次增大。
根据戴维南定理可以得出测试电桥的输出电压近似等于1/4·E ·∑R ,电桥灵敏度Ku =V /△R /R ,于是对应于单臂、半桥和全桥的电压灵敏度度分别为1/4E 、1/2E 和E.。
由此可知,当E 和电阻相对变化一定时,电桥及电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。
三、实验所需部件:直流稳压电源(±4V 档)、电桥、差动放大器、箔式应变片、砝码(20g )、电压表(±4v )。
四、实验步骤:1、调零 开启仪器电源,差动放大器增益至100倍(顺时针方向旋到底),“+、-”输入端用实验线对地短路。
输出端接数字电压表,用“调零”电位器调整差动放大器输出电压为零,然后拔掉实验线。
调零后电位器位置不要变化。
2、按图(1)将实验部件用实验线连接成测试桥路。
桥路中R 1、R 2、R3、和W D 为电桥中的固定电阻和直流调平衡电位器,R 为应变片(可任选上、下梁中的一片工作片)。
传感器管理规定(4篇)
传感器管理规定传感器是一种能够感知和测量环境某种属性,并将其转化为可读取的电信号或其他形式的能量输出的设备。
在现代科技中,传感器的应用已经非常广泛,涉及到各个领域,如环境监测、物联网、医疗健康、智能家居等等。
为了保障传感器的正常运行和数据准确性,需要制定一套传感器管理规定,下面就对传感器管理规定进行详细阐述。
一、传感器购置与安装1.1 传感器的购置应当优先选择具备相关行业认证的产品,并且要求厂家提供有效的证书和质保信息。
1.2 在购置传感器时,应根据具体的使用需求和环境条件选择合适的传感器型号,并确保其技术参数符合要求。
1.3 传感器的安装应由专业人员进行,按照操作手册的要求进行正确安装,并保证传感器与被测体之间的接触良好。
1.4 安装过程中,应注意防止传感器受到机械冲击、电磁干扰或其它外部因素的影响,确保其正常工作。
二、传感器日常维护与保养2.1 定期检查传感器的使用状况,如有损坏、老化或其他故障应及时更换或修理。
2.2 保持传感器周围环境的清洁和整齐,避免积尘、杂物等影响传感器的正常运行。
2.3 定期校准传感器,以确保其测量数据的准确性和可靠性。
校准应按照相关标准和程序进行,并保留校准记录。
2.4 对于长时间不使用的传感器,应妥善存放,并进行适当的保护措施,如封存、防尘等,以延长其使用寿命。
三、传感器数据采集和传输3.1 传感器数据采集应严格按照规定的采样频率和采样时间进行,确保数据的完整性和一致性。
3.2 传感器数据的传输应使用可靠的通信方式,如有线传输或无线传输,并保证传输过程中数据的安全性和可靠性。
3.3 传感器数据的存储应按照规定的格式和存储介质进行,并备份至可靠的存储设备中,以防止数据丢失或损坏。
3.4 传感器数据的处理和分析应由专业人员进行,确保数据的准确性和有效性,并根据实际需求提供相应的报告和分析结果。
四、传感器报废与更新4.1 在传感器达到其设计寿命或出现严重故障时,应及时报废并停止使用,避免继续使用可能带来的风险。
第6章-2传感器的应用
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主新课标 ·物理 选修3-2
教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
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课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
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课 堂 互 动 探 究
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I= E/R= 4.8/300 A= 1.6× 10-2A,即该秤零起点的刻度线应 标在电流表刻度盘的 1.6× 10-2A 处.
(3)当电流表刻度盘的示数为 20 mA 时, 传感器 R 的电阻 R=E/I=4.8/0.02 Ω=240 Ω,由压力传感器 R 的电阻与所受
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电 感温铁 饭 氧体 锅
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菜
单
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教 学 教 法 分 析
(3)光传感器的应用——火灾报警器(如图 6-2-1 甲) ①组成: 发光二极管 LED、 光电三极管和不透明的挡板. ②工作原理(如图 6-2-1 乙):平时光电三极管收不到 LED 发出的光,呈现 高电阻 状态,烟雾进入罩内后对
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光有 散射 作用,使部分光线照射到光电三极管上,其电 阻 变小 .与传感器连接的电路检测出这种变化,就会发出 警报.
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图 6- 2- 1
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传感器选型流程范文
传感器选型流程范文1.确定应用需求:首先需要明确应用的具体需求,包括测量参数、测量范围、精度要求、工作环境等。
例如,需要测量温度参数的传感器需要能够适应所需的温度范围,并具有足够的精度。
2.确定传感器类型:根据应用需求,确定需要选择的传感器类型。
常见的传感器类型包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光照传感器等。
每种传感器类型都有自己的特点和适用范围,需要根据具体需求进行选择。
3.搜集传感器信息:通过、查阅相关资料和技术手册,收集各种不同类型的传感器的信息。
包括传感器的技术参数、工作原理、应用案例、品牌厂家等。
4.比较和评估:对不同传感器进行比较和评估,判断其性能和适用性。
可以考虑以下因素:测量范围、精度、线性度、响应时间、稳定性、可靠性、成本等。
5.进行实验和测试:对几个重要候选传感器进行实验和测试,验证其性能和适用性。
根据实验结果,进一步筛选和评估传感器。
6.考虑成本和供应链:在选定传感器之前,需要考虑到传感器的成本以及供应链的稳定性。
成本可以包括传感器的购买成本、维护成本以及使用寿命等。
供应链的稳定性可以考虑传感器的生产厂家的信誉和服务。
7.选定传感器并进行验证:最终选择合适的传感器,并通过实际应用验证其性能和可靠性。
如果符合预期要求,就可以继续后续的工程设计和实施工作。
8.完善技术文档:选型结束后,需要对选定的传感器进行技术文档的整理和归档,涵盖传感器参数、使用说明、维护方法等。
总之,传感器选型是一个重要的技术环节,需要综合考虑多个因素,包括应用需求、技术要求、成本和供应链等。
通过系统性的比较和评估,选定合适的传感器,可以确保项目的顺利进行并实现预期的功能。
高精度四点支撑及姿态调整完整系统
医用高精度四点支撑及姿态调整系统技术方案目录1 概述。
12 方案说明。
13 技术方案。
23.1 设计总则。
23.1.1 设计标准和规范。
.23.1.2 设计原则。
2 3.2 系统构架及工作过程。
53.2.1 工作过程。
5 3.3 方案设计。
73.3.1 支撑腿设计。
73.3.2 水平传感器设计。
83.3.3 控制系统设计。
93.3.4 软件设计。
93.3.5 系统性能。
134 名词解释。
135 附图。
1、概述在医疗技术蓬勃发展的今天,移动式医疗设备(诸如移动手术床、移动检测设备、移动手术设备等等)已广为使用,这类设备中一大部分需要有稳定的操作平台,一直以来这些平台需要自动三点刚性支撑或四点手动刚性支撑。
但三点自动刚性支撑抗倾覆力矩比较小,支撑稳固性较差;四点手动支撑系统支撑费时费力,且支撑效果不好,往往有一点是虚腿(支撑腿未着地,不能起到支撑作用),不能很好起到支撑作用。
医用高精度四点支撑及姿态调整系统是北京莱孟德自动控制技术有限公司2010年6月应客户需求为骨科导航定位系统(注:该系统是国家863计划项目的成果转化)设计开发的支撑产品,于2011年初投入临床使用,并取得良好的使用效果;已经成为骨科导航定位系统的标配产品。
目前,我公司已与多家移动式医疗设备厂家取得了广泛联系,一些已经有初步合作意向。
医用高精度四点支撑及姿态调整系统是一套非常可靠的平稳四点支撑系统。
该系统的最大优点是在四点同时以一定姿态稳定支撑,抗倾覆力矩大,支撑简便迅速,支撑可靠度高,因此,医用高精度四点支撑及姿态调整系统是未来移动式医用平台平衡支撑的发展趋势。
2、方案说明该系统包括:支撑腿四条、倾角传感器一只、控制箱一匹等。
我公司在设计本系统方案时,充分考虑了医用手术平台的使用环境和使用特点,并结合多年来我公司数百套车载平衡支撑系统的设计生产经验和教训,使该系统具备如下特点:医用手术平台高精度平衡支撑系统的特点有:完全自主知识产权,支撑腿、水平传感器、控制系统全部为我公司独立开发生产,产品具有良好的扩展性和可延续性;稳定可靠,依靠支撑的二次检测和支撑补偿,可确保支撑的稳定性和牢固性;支持水平支撑和固定支撑,支持倾角姿态的调整和支撑;支持系统集中控制;良好的硬件软件兼容性;可靠实现所需的支撑高度:程序可输入支撑高度参数,并依据对齿轮齿的脉冲计数可靠实现所需支撑。
传感器安装标准
传感器安装标准
传感器的安装标准通常会依赖于传感器类型、应用领域、制造商建议以及特定行业的标准。
以下是一些通用的传感器安装标准和最佳实践:
1.位置选择:传感器的位置选择非常关键,应确保在测量或监测所需的区域内安装。
合适的位置能够最大程度地接收和感知所需的数据,并且不受外部干扰。
2.安装高度:传感器的安装高度也很重要。
有些情况下,传感器可能需要安装在特定
的高度以便获得准确的数据。
比如,监测空气质量的传感器可能需要位于一定高度以上,远离地面的污染源。
3.固定和支撑:传感器的固定和支撑必须牢固可靠,确保传感器在安装后不易移动或
晃动。
这可以防止因外部震动或移动导致的误差或损坏。
4.环境适应性:要根据传感器的设计特性和工作环境选择合适的防护措施。
例如,对
于室外安装的传感器,可能需要防水、防尘、耐腐蚀等功能。
5.校准和校验:在安装传感器后,进行校准和校验是至关重要的步骤。
确保传感器的
测量结果准确可靠,符合预期标准和规范。
6.安全考虑:对于某些特定类型的传感器,如温度传感器、压力传感器等,安全考虑
也非常重要。
必须确保在安装和使用过程中不会对人员或设备造成伤害或危险。
7.避免干扰:避免在传感器附近安装可能产生干扰或影响其正常工作的设备或其他物
体。
这些干扰可能会影响传感器的准确性和性能。
以上是一般情况下的传感器安装标准,但不同类型的传感器可能会有特定的安装要求,因此在安装传感器之前最好参考制造商提供的安装手册或指南,并遵循相关行业标准和规范。
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传感器的设计四点注意事项
好的传感器的设计是经验加技术的结晶。
一般理解传感器是将一种物理量经过电路转换成一种能以另外一种直观的可表达的物理量的描述。
比如转换成仅依赖于此测物理量的较高的电压电流等信号,再显示出来。
因此需要注意几点:
1、一般所测得的物理量是非常小的,通常还带有作为传感器物理转换元件固有的转换噪声。
比如传感器在1 被放大倍率下的信号强度为0.1~1uV,此时的背景噪声信号也有这么大的水平,甚至于将其湮灭。
如何将有用信号尽量取出并且压低噪声是传感器设计的首要解决的问题。
2、传感器电路一定要简单精炼。
设想具有3 级放大电路的,带有2 级有源滤波器的放大回路,放大了信号的同时也将噪声放大了,如果噪声不是明显偏离有用信号频谱,则无论怎样滤波两者同时放大,结果信噪比没有提高。
因此传感器电路一定要精炼简约。
能省1 只电阻或电容就一定要将它去掉。
这一点是许多设计传感器的工程师们容易忽略的问题。
已知的情况是,传感器电路随着噪声的问题困扰,电路越修改越复杂,成为怪圈。
3、功耗问题。
传感器通常在后续电路的前端,有可能需要较长的引线连接。
当传感器功耗较大时引线的连接将会所有的无谓噪声以及电源噪声引入使得后续电路愈发难以设计。
在够用的情况小如何降低功耗也是一个不小的考验。
4、元器件的选用和电源回路。
元器件的选用一定要够用为好,只要器件指标在需要的范围之内就可以了,余下的就是电路设计问题。
电源是传感器电路设计过程一定要遇到的难题,不要追求无法达到的电源指标,而选择一款带有较好的共模抑制比的运放,采用差分放大电路设计可能最普通的开关电源以及器件就能满足你的要求。
电源的退偶一定要可靠设计,并且遵循器件手册的要。